[pt] O PVC é o único polímero de grande consumo que não é 100% originário do petróleo, pois contêm, em peso, 57% de cloro (derivado do cloreto de sódio - sal de cozinha) e apenas os restantes 43% de eteno são derivados do petróleo. Como as matrizes ricas em cloro são privilegiadas para aplicações em meios ambientes ricos em bactérias, tais como dutos enterrados ou imersos em água do mar, o PVC já vem sendo usado em diversas aplicações na área de transporte de fluidos, notadamente água, mas pode ser considerado também uma alternativa para o transporte de outros fluidos. Assim sendo este trabalho estuda o efeito físico - químico do envelhecimento do poli (cloreto de vinila) – PVC, utilizando amostras em pó, expostas a diversos fluidos (água, etanol e diesel), por diversos períodos de tempo. A primeira parte do trabalho consistiu na caracterização do material como recebido e a segunda na caracterização do material após exposição aos fluidos. As técnicas de caracterização utilizadas foram termogravimetria (TGA), termogravimetria diferencial (DTGA), calorimetria diferencial de varredura (DSC), métodos espectroscópicos (FTIR-ATR) e de Difração de Raios X, que permitiram avaliar a interação físico-química dos diversos fluidos com o PVC. Os resultados obtidos mostraram que a morfologia do PVC não foi afetada pelo envelhecimento, também indicam que e possível a difusão dos fluidos dentro da matriz polimérica. / [en] The PVC is the unique polymer of great consume that is not 100% derived from oil, because it contains, by weight, 57% chlorine (derived from sodium chloride - table salt) and only the remaining 43% of ethylene is derived from oil. As the matrix rich in chloride is preferred for applications in media environments rich in bacteria, such as pipelines buried or immersed in sea water, the PVC is being used in various applications in the transport of fluids, especially water, but can be also considered an alternative for the transport of other fluids. Thus this work studies the physical - chemical effect aging of poly (vinyl chloride) - PVC, using powder samples exposed to various fluids (water, ethanol and diesel) for various periods of time. The first part of the work was to characterize the material as received and the second the characterization of the material after exposure to fluids. The characterization techniques used were thermogravimetry (TGA), differential thermogravimetry (DTGA), differential scanning calorimetry (DSC), spectroscopic methods (FTIR-ATR) and X-ray diffraction, to measure the physico-chemical interaction of different fluids with PVC. The results showed that the morphology of PVC was not affected by aging, and it can also indicate the diffusion possibility of fluid within the polymer matrix.

[pt] Nanopartículas de óxidos metálicos têm sido objeto de estudo devido suas propriedades ópticas, eletrônicas e magnéticas diferenciadas. Além disso, espinélios, em particular a ferrita de cobalto (Fe2CoO4), tem se destacado dado o crescente número de aplicações voltadas à exploração do seu potencial catalítico, principalmente no âmbito dos processos de química verde. Neste contexto, o presente trabalho tem como foco a síntese de nanopartículas do espinélio Fe2CoO4, no âmbito de uma rota de processamento sol-gel, as quais são em seguida caracterizadas visando ao estudo de características relevantes, tais como, composição química elementar, desordem catiônica, tamanho e morfologia dos cristais, via microscopia eletrônica (MEV/EDS) e difração de raios – x (DRX). Finalmente, o potencial catalítico das nanopartículas produzidas foi investigado no que diz respeito à oxidação de uma matéria prima enriquecida em carbono oriunda da pirólise da madeira, mediante ensaios preliminares em forno tubular, bem como via experimentos de termogravimetria (TG). Neste contexto, amostras diversas foram produzidas variando-se a temperatura de calcinação (300 a 1000 graus Celsius), procurando-se estabelecer correlações entre a atividade catalítica medida e as características intrínsecas de cada material. Os resultados obtidos sugerem que as amostras produzidas a 300 e 400 graus Celsius com 6h de tratamento apresentaram superior atividade catalítica para a oxidação da matéria-prima a 600 graus Celsius conduzida no forno tubular. A atividade catalítica foi igualmente comprovada via testes termogravimétricos conduzidos com a amostra calcinada a 400 graus Celsius na faixa de temperatura entre 480 e 630 graus Celsius. O óxido de interesse se mostrou estável na referida faixa de temperatura. O modelo do núcleo não reagido permitiu uma avaliação quantitativa da cinética de oxidação do carvão na referida faixa de temperaturas, encontrando-se um único valor de energia de ativação – 50,1kJ/mol. / [en] Nanoparticles of metallic oxides have been studied because of their optical, electronic and magnetic properties. In addition, spinel, particularly cobalt ferrite (Fe2CoO4), has stood out due to the increasing number of applications aimed at exploiting its catalytic potential, especially in the field of green chemistry. In this context, the present work focuses on the synthesis of Fe2CoO4 spinel nanoparticles, within the scope of a sol-gel processing route, which are then characterized for the study of relevant characteristics such as elemental chemical composition, cationic disorder, Size and morphology of the crystals, via electron microscopy (SEM / EDS) and X - ray diffraction (XRD). Finally, the catalytic potential of the nano particles produced was investigated with respect to the oxidation of a carbon-enriched raw material from the pyrolysis of the wood, through preliminary tests in a tubular furnace, as well as via thermogravimetric (TG) experiments. In this context, several samples were produced by varying the calcination temperature (300 to 1000 degrees Celsius), aiming to establish correlations between the measured catalytic activity and the intrinsic characteristics of each material. The obtained results suggest that the samples produced at 300 and 400 degrees Celsius with 6h of treatment presented superior catalytic activity for the oxidation of the raw material at 600 degrees Celsius conducted in the tubular furnace. The catalytic activity was also verified through thermogravimetric tests conducted with the sample calcined at 400 degrees Celsius in the temperature range between 480 and 630 degrees Celsius. The oxide of interest was shown to be stable in said temperature range. The unreacted nucleus model allowed a quantitative evaluation of the oxidation kinetics of the coal in said temperature range, with a single activation energy value of 50.1 kJ / mol.

[pt] O desenvolvimento e a utilização de aços rápidos para a produção da casca externa de cilindros destinados à laminação de tiras a quente tiveram início no começo dos anos 90. A introdução deste material melhorou, significativamente, a resistência ao desgaste do cilindro, a qualidade da tira laminada e a duração da campanha de laminação. Representou, desta forma, o maior avanço tecnológico recentemente obtido no campo da laminação a quente. Entretanto, foi observado que o desprendimento da camada de óxido nestes aços possuía características diferentes daquelas obtidas nos cilindros de laminação convencionais. Este fenômeno foi atribuído ao processo de oxidação dos aços rápidos, que é cerca de quatro vezes maior do que o das ligas anteriormente utilizadas. Para que todo o potencial dos cilindros de laminação a quente, fabricados com este material, seja alcançado, torna-se necessário, portanto, o estudo da oxidação de aços rápidos. A presente tese estudou a oxidação de quatro composições químicas de aços rápidos. Foram realizados ensaios de termogravimetria em atmosfera de ar seco e úmido (12,5% H2O) assim como ciclagem térmica com resfriamento em água. Um aparelho de produção e controle de umidade e um mecanismo de ciclagem térmica foram construídos para este trabalho. As amostras oxidadas foram analisadas por difração de Raios - X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de dispersão de energia. A discussão dos resultados avaliou o efeito da composição química, da umidade e da ciclagem térmica no comportamento dos aços rápidos estudados quanto à oxidação. Como conclusões, verificou-se que o teor de cromo possui influência no ganho final de massa, que um teor elevado de molibdênio pode promover oxidação catastrófica em atmosfera de ar seco e que a variação do teor de tungstênio utilizada não influenciou o comportamento de oxidação. Foi verificado também que a presença de 12,5 % de H2O influenciou significativamente as características de oxidação e que a oxidação em condição de ciclagem térmica promoveu a formação de uma fina camada de óxidos ricos em vanádio na região externa da camada de óxido das amostras estudadas. / [en] Development and use of high-speed steel for manufacturing the roll outer shell of hot strip mills have started in the early 1990s. The introduction of this material has improved, significantly, the roll wear resistance, the surface quality of rolled products and the length of rolling campaign. It has represented, therefore, the major technological breakthrough recently introduced in the hot rolling field. However, it was observed that the oxide layer spalling of these steels had different behavior in comparison with that of conventional rolls. This phenomenon has been attributed to the high-speed steel oxidation, which is about four times higher than the alloys previously used. In order to achieve the full potential of high-speed rolls for hot strip mills, it is necessary, therefore, to study the oxidation behavior of this material. The present thesis studied the oxidation of four different chemical compositions of high-speed steels. Corrosion tests were carried out in a thermobalance under dry and moist (12.5 % H2O) environments. Oxidation under thermal cyclic conditions of specimens cooled in water was also carried out. A cyclic oxidation apparatus and an equipment for humidity production and control were constructed for this work. The corroded samples were examined by X - Ray diffraction, scanning electron microscopy and energy dispersive micro-analysis. The discussion of the results evaluated the effects of humidity, thermal cycling and chemical composition on the oxidation behavior of these high-speed steels. As conclusions, it was verified that the chromium content has influence on the final mass gain, the elevated molybdenum content can produce catastrophic oxidation under dry air environment and that the tungsten content variation did not influence the oxidation behavior. It was also verified that the presence of humidity had a significant effect on the oxidation behavior and that the cyclic oxidation promoted the formation of a thin layer composed of oxides rich in vanadium at the outer region of the scale.

[pt] Dentre os aditivos empregados nas formulações de óleos lubrificantes, cabe destacar os de natureza polimérica, utilizados como melhoradores de viscosidade. Atualmente, testes complexos e de alto custo são empregados para avaliação de novos componentes nos óleos lubrificantes. Portanto, análises preliminares para estudo e caracterização de aditivos são de extrema relevância. Este trabalho tem como objetivo caracterizar diferentes polímeros, utilizados como modificadores de viscosidade, empregando métodos de análise térmica e reológica, e ainda avaliar o impacto destes aditivos em bases lubrificantes. Os resultados encontrados permitem avaliar o comportamento das borrachas poliméricas frente à degradação térmica, influenciada pelo processo de polimerização e estrutura química, e frente ao seu comportamento reológico mostrando ser uma metodologia eficiente para diferenciação destes materiais. As bases lubrificantes avaliadas mostraram um comportamento de fluido newtoniano clássico e quando os polímeros modificadores foram adicionados, em determinadas concentrações, observou-se uma alteração deste comportamento de fluido. As análises e técnicas empregadas permitiram avaliar o impacto no comportamento reológico dos óleos básicos bem como das soluções preparadas com diferentes concentrações de polímeros. Foi possível concluir que os aditivos poliméricos empregados em bases lubrificantes são capazes de alterar o comportamento térmico e reológico das bases lubrificantes estudadas. As metodologias empregadas se mostraram eficientes para avaliação preliminar destes polímeros e das bases lubrificantes contendo estes aditivos. / [en] The most important additives used in lubricant formulas are polymeric in nature, which play an important role in the performance of the fluid and act as a viscosity modifier. Due to the fact that lubricants with lower viscosities are higher in demand, the viscosity modifier function has become increasingly important and differential in lubricant formulas. In order to develop new components of technology for lubricants, complex tests, which are high in cost, are necessary. Therefore, preliminary analyses of new studies and the characterization of new data are extremely relevant and important for the customization of the process and timing. The intention is to characterize polymers available on the market as viscosity modifiers using thermal and rheological methodologies, as well as to have a better understanding of the influence of these additives on base oils used in lubricants. The results showed the polymers behaviors on thermal degradation, which are influenced by the polymerization process as well as chemical structure. Rheological analyses demonstrated to be an efficient methodology for the differentiation of these materials. Base oil study results showed the Newtonian fluid behavior and this was modified when substantial amount of polymers were added. The rheological and thermal behaviors of base oils as well as solutions with polymers in different treatment rates were realized by the analyses and techniques executed. For the preliminary evaluations of polymer additives and base oils with them, the methodologies used in this study proved to be efficient.